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JP2007221793A - Optical network unit and control method thereof - Google Patents

Optical network unit and control method thereof Download PDF

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JP2007221793A JP2007035888A JP2007035888A JP2007221793A JP 2007221793 A JP2007221793 A JP 2007221793A JP 2007035888 A JP2007035888 A JP 2007035888A JP 2007035888 A JP2007035888 A JP 2007035888A JP 2007221793 A JP2007221793 A JP 2007221793A
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optical
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Heng-Yi Yang
恆毅 楊
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Taida Electronic Industry Co Ltd
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Taida Electronic Industry Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical network unit (ONU) and control method thereof which can actively judge or control the desired emission power so as to simplify complexity in the design of the optical line terminal in a passive optical network and to maintain optimal transmission efficiency. <P>SOLUTION: An optical control unit according to the present invention includes an optical receiving module, an energy transforming module, an analog-to-digital transforming module and an adjusting module. The optical receiving module receives an optical power signal. The energy transforming module transforms the optical power signal into a level signal. The analog-to-digital transforming module transforms the level signal into a digital signal. The adjusting module generates a power adjusting signal in accordance with the digital signal and adjusts an emission power of the ONU in accordance with the power adjusting signal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ネットワークユニット及びその制御方法に関し、特に、主動的にエミッションパワーを制御する光ネットワークユニット及びその制御方法に関する。   The present invention relates to an optical network unit and a control method therefor, and more particularly, to an optical network unit that mainly controls emission power and a control method therefor.

図1は、従来の受動光ネットワークを示すブロック図である。図1に示すように、受動光ネットワーク(Passive Optical Network, PON)1は、点対多点の光ファイバ伝送技術であり、一般には、光回線終端装置(Optical Line Termination, OLT)11が、複数の光スプリッタ(Splitter)131からなる光分配ネットワーク(Optical Distribution Network, ODN)13を介して、複数の光ネットワークユニット(Optical Network Unit, ONU)12と、情報伝送を行う。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a conventional passive optical network. As shown in FIG. 1, a passive optical network (PON) 1 is a point-to-multipoint optical fiber transmission technology, and generally includes a plurality of optical line terminators (OLT) 11. Information transmission is performed with a plurality of optical network units (ONUs) 12 through an optical distribution network (Optical Distribution Network, ODN) 13 including optical splitters (Splitters) 131.

光回線終端装置11の光受信器は、受信速度が1244.16Mb/s以上でなければならないため、高感度および広ダイナミックレンジを有する必要がある。光ネットワークユニット12の光送信器は、光分配ネットワーク13を介して、情報を光回線終端装置11に伝送する際に、エミッションパワーが高すぎる場合に、光回線終端装置11の光受信器の負荷が高くなってしまう。一方、エミッションパワーが低すぎる場合に、光回線終端装置11が情報をノイズと誤って判断し、情報の損失が増大してしまう。このため、光回線終端装置11と光ネットワークユニット12との間に適切なエミッションパワーが必要となり、これにより、光回線終端装置11の使用寿命を延長するとともに、情報の損失を低減することができる。   The optical receiver of the optical line termination device 11 must have a high sensitivity and a wide dynamic range because the reception speed must be 1244.16 Mb / s or more. When the optical transmitter of the optical network unit 12 transmits information to the optical line termination device 11 via the optical distribution network 13 and the emission power is too high, the load of the optical receiver of the optical line termination device 11 Becomes higher. On the other hand, when the emission power is too low, the optical line termination device 11 erroneously determines the information as noise, and the loss of information increases. For this reason, an appropriate emission power is required between the optical line terminator 11 and the optical network unit 12, thereby extending the service life of the optical line terminator 11 and reducing information loss. .

なお、各光ネットワークユニット12が異なる場所に配置されるため、光ネットワークユニット12と光回線終端装置11との距離は、それぞれ異なる。従来の技術では、光回線終端装置11が各光ネットワークユニット12にそれぞれ測定信号を送信してから、各光ネットワークユニット12が光回線終端装置11に光パワー信号を返信し、そして、光回線終端装置11が各光ネットワークユニット12の光パワー信号の強度を測定するとともに、これらの強度に基づき分類する。その後、光回線終端装置11は、エミッションパワーを高くまたは低く調整するか否か、またはそのまま維持するか否かを各光ネットワークユニット12に通知する。言い換えれば、光ネットワークユニット12は、受動的にエミッションパワーを高くまたは低く調整する能力のみを有し、主動的にエミッションパワーを判断または制御することができず、受動光ネットワーク1の伝送効率を維持するために、光回線終端装置11が強い演算機能を備えなければならないため、光回線終端装置11の設計が複雑になる。   In addition, since each optical network unit 12 is arrange | positioned in a different place, the distance of the optical network unit 12 and the optical line termination | terminus apparatus 11 differs, respectively. In the prior art, each optical network unit 12 returns an optical power signal to the optical line terminator 11 after the optical line terminator 11 transmits a measurement signal to each optical network unit 12, and then the optical line terminator. The apparatus 11 measures the intensity of the optical power signal of each optical network unit 12 and classifies it based on these intensity. Thereafter, the optical line termination device 11 notifies each optical network unit 12 whether or not to adjust the emission power to be high or low, or whether to maintain it as it is. In other words, the optical network unit 12 has only the ability to passively adjust the emission power to be high or low, cannot determine or control the emission power dynamically, and maintains the transmission efficiency of the passive optical network 1. Therefore, since the optical line termination device 11 must have a strong calculation function, the design of the optical line termination device 11 becomes complicated.

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、受動光ネットワークの光回線終端装置の設計を簡単化するとともに、光ネットワークユニットが主動的に所望のエミッションパワーを判断または制御する機能を有し、最適な伝送効率を維持できる光ネットワークユニット及びその制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and simplifies the design of an optical line termination device for a passive optical network, and has a function for an optical network unit to determine or control a desired emission power dynamically. An object of the present invention is to provide an optical network unit capable of maintaining optimum transmission efficiency and a control method thereof.

本発明に係わる光ネットワークユニットは、光パワー信号を受信する光受信モジュールと、前記光パワー信号をレベル信号に変換するエネルギー変換モジュールと、前記レベル信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換モジュールと、前記デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成し、前記パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整する調整モジュールと、を備える。   An optical network unit according to the present invention includes an optical receiving module that receives an optical power signal, an energy conversion module that converts the optical power signal into a level signal, an analog-to-digital conversion module that converts the level signal into a digital signal, An adjustment module that generates a power adjustment signal based on the digital signal and adjusts the emission power of the optical network unit based on the power adjustment signal.

また、本発明に係わる光ネットワークユニットの制御方法は、光パワー信号を受信するステップと、前記光パワー信号をレベル信号に変換するステップと、前記レベル信号をデジタル信号に変換するステップと、前記デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成するステップと、前記パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整するステップと、を含む。   The method of controlling an optical network unit according to the present invention includes a step of receiving an optical power signal, a step of converting the optical power signal into a level signal, a step of converting the level signal into a digital signal, and the digital signal Generating a power adjustment signal based on the signal; and adjusting an emission power of the optical network unit based on the power adjustment signal.

本発明の光ネットワークユニット及びその制御方法によれば、エネルギー変換モジュールと調整モジュールを利用することにより、光ネットワークユニットが、光回線終端装置から伝送された光パワー信号に基づき、主動的に所望のエミッションパワーを判断または制御し、さらに、アナログデジタル変換モジュールを利用し、ハードウェア回路の一部を簡単化することにより、光ネットワークユニットを小型化することができる。そして、本発明が受動光ネットワークに適用される際に、光回線終端装置の設計を簡単化することができ、かつ、エミッションパワーを常時に変更することにより、最適な伝送効率を維持することができる。   According to the optical network unit and the control method thereof of the present invention, by using the energy conversion module and the adjustment module, the optical network unit can be dynamically selected based on the optical power signal transmitted from the optical line termination device. The optical network unit can be reduced in size by determining or controlling the emission power and further simplifying a part of the hardware circuit by using an analog-digital conversion module. When the present invention is applied to a passive optical network, the design of the optical line termination device can be simplified, and the optimum transmission efficiency can be maintained by constantly changing the emission power. it can.

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施例における光ネットワークユニット及びその制御方法について説明する。   Hereinafter, an optical network unit and a control method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は、本発明の好適な実施例における光ネットワークユニット21を示すブロック図である。図2に示すように、光ネットワークユニット21は、光受信モジュール211と、エネルギー変換モジュール212と、アナログデジタル変換モジュール213と、調整モジュール214と、を備える。なお、光ネットワークユニット21は、例えば、光回線終端装置(図示せず)とともに、受動光ネットワークに適用される。   FIG. 2 is a block diagram showing the optical network unit 21 in the preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the optical network unit 21 includes an optical reception module 211, an energy conversion module 212, an analog / digital conversion module 213, and an adjustment module 214. The optical network unit 21 is applied to, for example, a passive optical network together with an optical line termination device (not shown).

光受信モジュール211は、光パワー信号S1を受信する。本実施例において、光パワー信号S1は、光回線終端装置(図示せず)から光分配ネットワーク(図示せず)によって光ネットワークユニット21の光受信モジュール211に伝送される。   The optical receiving module 211 receives the optical power signal S1. In this embodiment, the optical power signal S1 is transmitted from an optical line terminating device (not shown) to the optical receiving module 211 of the optical network unit 21 by an optical distribution network (not shown).

エネルギー変換モジュール212は、光パワー信号S1を対応するレベル(Level)信号S2に変換する。本実施例において、レベル信号S2は、例えば、電圧信号である。   The energy conversion module 212 converts the optical power signal S1 into a corresponding level signal S2. In the present embodiment, the level signal S2 is, for example, a voltage signal.

アナログデジタル変換モジュール213は、レベル信号S2をデジタル信号S3に変換する。   The analog-digital conversion module 213 converts the level signal S2 into a digital signal S3.

調整モジュール214は、デジタル信号S3に基づき、パワー調整信号S4を生成し、パワー調整信号S4に基づき、光ネットワークユニット21のエミッションモジュール(送信モジュール)215のエミッションパワー(送信パワー)を調整する。本実施例において、パワー調整信号S4は、例えば、電流信号である。エミッションモジュール215は、例えば、レーザーモジュールである。   The adjustment module 214 generates a power adjustment signal S4 based on the digital signal S3, and adjusts the emission power (transmission power) of the emission module (transmission module) 215 of the optical network unit 21 based on the power adjustment signal S4. In the present embodiment, the power adjustment signal S4 is, for example, a current signal. The emission module 215 is, for example, a laser module.

図3は、図2の光ネットワークユニット21の調整モジュール214を示す概略図である。図3に示すように、調整モジュール214は、ルックアップテーブル(lookup table)2141と、少なくとも一つの可変抵抗器2142とを有する。なお、ルックアップテーブル2141は、調整モジュール214が受信したデジタル信号S3に基づき、デジタル信号S3が対応する可変抵抗器2142の抵抗値を判断する。本実施例において、可変抵抗器2142の抵抗値が例えば10等級(図4参照)に分けられ、異なるデジタル信号S3がそれぞれ可変抵抗器2142の抵抗値に対応し、すなわち、デジタル信号S3がV1〜V10に対応する等級を判断することにより、それぞれR1〜R10に対応する。そして、決められた抵抗値によって、出力する電流値が決められ、さらに、パワー調整信号S4の値も決められる。もちろん、等級が多くければ多くほど、エミッションモジュール215のエミッションパワーの制御がもっと精確になる。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the adjustment module 214 of the optical network unit 21 of FIG. As shown in FIG. 3, the adjustment module 214 includes a lookup table 2141 and at least one variable resistor 2142. Note that the lookup table 2141 determines the resistance value of the variable resistor 2142 to which the digital signal S3 corresponds based on the digital signal S3 received by the adjustment module 214. In this embodiment, the resistance value of the variable resistor 2142 is divided into, for example, 10 grades (see FIG. 4), and different digital signals S3 correspond to the resistance values of the variable resistor 2142, that is, the digital signal S3 is V1 to V1. By judging the grade corresponding to V10, it corresponds to R1 to R10, respectively. Then, the output current value is determined by the determined resistance value, and further, the value of the power adjustment signal S4 is also determined. Of course, the higher the grade, the more accurate the control of the emission power of the emission module 215.

本実施例において、可変抵抗器2142は、例えば、デジタル式可変抵抗器である。また、エミッションモジュール215は、一般に、バイアス電流と変調電流によって制御されるため、デジタル式可変抵抗器の抵抗値が、例えば、バイアス抵抗RAPCと変調抵抗RMODの比値である。なお、デジタル式可変抵抗器は、直接にデジタル信号に対応する抵抗を生成することもできる。調整モジュール214は、デジタル式可変抵抗器の抵抗値に基づき、それぞれバイアス電流IAPCと変調電流IMODを生成することにより、エミッションモジュール215のエミッションパワーを制御する。 In the present embodiment, the variable resistor 2142 is, for example, a digital variable resistor. Since the emission module 215 is generally controlled by a bias current and a modulation current, the resistance value of the digital variable resistor is, for example, a ratio value of the bias resistance R APC and the modulation resistance R MOD . The digital variable resistor can also directly generate a resistance corresponding to a digital signal. The adjustment module 214 controls the emission power of the emission module 215 by generating a bias current I APC and a modulation current I MOD based on the resistance value of the digital variable resistor, respectively.

なお、調整モジュール214がデジタルICによって製作される場合、デジタル信号S3がルックアップテーブル2141の内容に基づき分類し、デジタルICの演算によって、パワー調整信号S4を生成する。これにより、可変抵抗器のコストをさらに低減することができる。   When the adjustment module 214 is manufactured by a digital IC, the digital signal S3 is classified based on the contents of the lookup table 2141, and the power adjustment signal S4 is generated by calculation of the digital IC. Thereby, the cost of the variable resistor can be further reduced.

なお、光ネットワークユニット21と光回線終端装置との距離が比較的に遠い場合は、デジタル信号S3が対応する可変抵抗器2142の抵抗値が、比較的に大きいパワー調整信号S4を生成することにより、エミッションモジュール215のエミッションパワーを高める。一方、光ネットワークユニット21と光回線終端装置との距離が比較的に近い場合は、デジタル信号S3が対応する可変抵抗器2142の抵抗値が、比較的に小さいパワー調整信号S4を生成することにより、情報が最適な効率で光ネットワークユニット21と光回線終端装置との間で伝送される。   When the distance between the optical network unit 21 and the optical line termination device is relatively long, a power adjustment signal S4 having a relatively large resistance value of the variable resistor 2142 to which the digital signal S3 corresponds is generated. The emission power of the emission module 215 is increased. On the other hand, when the distance between the optical network unit 21 and the optical line terminator is relatively short, the resistance value of the variable resistor 2142 corresponding to the digital signal S3 generates a power adjustment signal S4 that is relatively small. , Information is transmitted between the optical network unit 21 and the optical line terminator with optimum efficiency.

図5に示すように、本発明の好適な実施例における光ネットワークユニットの制御方法は、光パワー信号を受信するステップS01と、光パワー信号をレベル信号に変換するステップS02と、レベル信号をデジタル信号に変換するステップS03と、デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成するステップS04と、パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整するステップS05と、を含む。なお、ステップS01〜ステップS05については、上述した実施例で説明したので、その説明を省略する。   As shown in FIG. 5, the control method of the optical network unit according to the preferred embodiment of the present invention includes a step S01 for receiving an optical power signal, a step S02 for converting the optical power signal into a level signal, and a digital signal for the level signal. Step S03 for converting into a signal, Step S04 for generating a power adjustment signal based on the digital signal, and Step S05 for adjusting the emission power of the optical network unit based on the power adjustment signal are included. Since Steps S01 to S05 have been described in the above-described embodiment, the description thereof is omitted.

以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Are also included in the present invention.

従来の受動光ネットワークを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conventional passive optical network. 本発明の好適な実施例における光ネットワークユニットを示すブロック図である。1 is a block diagram showing an optical network unit in a preferred embodiment of the present invention. FIG. 図2の光ネットワークユニットの調整モジュールを示す概略図である。It is the schematic which shows the adjustment module of the optical network unit of FIG. 図3の調整モジュールのデジタル信号と可変抵抗器の抵抗値を示す関係図である。FIG. 4 is a relationship diagram illustrating a digital signal of the adjustment module of FIG. 3 and a resistance value of a variable resistor. 本発明の好適な実施例における光ネットワークユニットの制御方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control method of the optical network unit in the preferable Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 受動光ネットワーク
11 光回線終端装置
12 光ネットワークユニット
13 光分配ネットワーク
131 光スプリッタ
21 光ネットワークユニット
211 光受信モジュール
212 エネルギー変換モジュール
213 アナログデジタル変換モジュール
214 調整モジュール
2141 ルックアップテーブル
2142 可変抵抗器
215 エミッションモジュール
S1 光パワー信号
S2 レベル信号
S3 デジタル信号
S4 パワー調整信号
IAPC バイアス電流
IMOD 変調電流
RAPC バイアス抵抗
RMOD 変調抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Passive optical network 11 Optical line termination device 12 Optical network unit 13 Optical distribution network 131 Optical splitter 21 Optical network unit 211 Optical receiving module 212 Energy conversion module 213 Analog digital conversion module 214 Adjustment module 2141 Look-up table 2142 Variable resistor 215 Emission Module S1 Optical power signal S2 Level signal S3 Digital signal S4 Power adjustment signal
I APC bias current
I MOD modulation current
R APC bias resistor
R MOD modulation resistor

Claims (15)

光パワー信号を受信する光受信モジュールと、
前記光パワー信号をレベル信号に変換するエネルギー変換モジュールと、
前記レベル信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換モジュールと、
前記デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成し、前記パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整する調整モジュールとを備えていることを特徴とする、光ネットワークユニット。
An optical receiver module for receiving an optical power signal;
An energy conversion module for converting the optical power signal into a level signal;
An analog-digital conversion module for converting the level signal into a digital signal;
An optical network unit comprising: an adjustment module that generates a power adjustment signal based on the digital signal and adjusts an emission power of the optical network unit based on the power adjustment signal.
前記レベル信号は、電圧信号であることを特徴とする、請求項1に記載の光ネットワークユニット。 The optical network unit according to claim 1, wherein the level signal is a voltage signal. 前記調整モジュールは、少なくとも一つの可変抵抗器を有し、前記デジタル信号が前記可変抵抗器の抵抗値を調整し、前記調整モジュールが前記可変抵抗器の抵抗値に基づき、前記パワー調整信号を生成することを特徴とする、請求項1に記載の光ネットワークユニット。 The adjustment module includes at least one variable resistor, the digital signal adjusts a resistance value of the variable resistor, and the adjustment module generates the power adjustment signal based on the resistance value of the variable resistor. The optical network unit according to claim 1, wherein: 前記可変抵抗器は、デジタル式可変抵抗器であり、前記デジタル式可変抵抗器の抵抗値がバイアス抵抗と変調抵抗の比値であることを特徴とする、請求項3に記載の光ネットワークユニット。 The optical network unit according to claim 3, wherein the variable resistor is a digital variable resistor, and a resistance value of the digital variable resistor is a ratio value of a bias resistor and a modulation resistor. 前記調整モジュールは、さらに、前記デジタル信号に基づき前記可変抵抗器の抵抗値に対応するルックアップテーブルを有することを特徴とする、請求項3に記載の光ネットワークユニット。 The optical network unit according to claim 3, wherein the adjustment module further includes a lookup table corresponding to a resistance value of the variable resistor based on the digital signal. 前記パワー調整信号は、電流信号であることを特徴とする、請求項1に記載の光ネットワークユニット。 The optical network unit according to claim 1, wherein the power adjustment signal is a current signal. 前記調整モジュールは、前記パワー調整信号に基づき、エミッションモジュールの前記エミッションパワーを調整することを特徴とする、請求項1に記載の光ネットワークユニット。 The optical network unit according to claim 1, wherein the adjustment module adjusts the emission power of the emission module based on the power adjustment signal. 前記調整ジュールは、デジタルICであることを特徴とする、請求項1に記載の光ネットワークユニット。 The optical network unit according to claim 1, wherein the adjustment module is a digital IC. 光パワー信号を受信するステップと、
前記光パワー信号をレベル信号に変換するステップと、
前記レベル信号をデジタル信号に変換するステップと、
前記デジタル信号に基づき、パワー調整信号を生成するステップと、
前記パワー調整信号に基づき、光ネットワークユニットのエミッションパワーを調整するステップとを含むことを特徴とする、光ネットワークユニットの制御方法。
Receiving an optical power signal;
Converting the optical power signal into a level signal;
Converting the level signal into a digital signal;
Generating a power adjustment signal based on the digital signal;
Adjusting the emission power of the optical network unit based on the power adjustment signal.
前記レベル信号は、大きければ大きいほど、前記パワー調整信号が小さくなることを特徴とする、請求項9に記載の光ネットワークユニットの制御方法。 The method according to claim 9, wherein the power signal is smaller as the level signal is larger. 前記デジタル信号に基づき、少なくとも一つのデジタル式可変抵抗器の抵抗値を調整することにより、前記パワー調整信号を生成し、前記デジタル式可変抵抗器の抵抗値は、バイアス抵抗と変調抵抗の比値であることを特徴とする、請求項10に記載の光ネットワークユニットの制御方法。 The power adjustment signal is generated by adjusting a resistance value of at least one digital variable resistor based on the digital signal, and the resistance value of the digital variable resistor is a ratio value of a bias resistor and a modulation resistor. The method of controlling an optical network unit according to claim 10, wherein: 前記デジタル信号は、ルックアップテーブルに基づき、前記パワー調整信号を生成し、前記デジタル信号は、前記ルックアップテーブルの内容に基づき分類し、デジタルICの演算によって、前記パワー調整信号を生成することを特徴とする、請求項10に記載の光ネットワークユニットの制御方法。 The digital signal generates the power adjustment signal based on a lookup table, the digital signal is classified based on the contents of the lookup table, and the power adjustment signal is generated by calculation of a digital IC. The method of controlling an optical network unit according to claim 10, wherein the optical network unit is controlled. 前記レベル信号は、電圧信号であることを特徴とする、請求項9に記載の光ネットワークユニットの制御方法。 The method according to claim 9, wherein the level signal is a voltage signal. 前記パワー調整信号は、電流信号であることを特徴とする、請求項9に記載の光ネットワークユニットの制御方法。 The method of claim 9, wherein the power adjustment signal is a current signal. 前記パワー調整信号は、前記光ネットワークユニットのエミッションモジュールの前記エミッションパワーを調整することを特徴とする、請求項9に記載の光ネットワークユニットの制御方法。 The method according to claim 9, wherein the power adjustment signal adjusts the emission power of the emission module of the optical network unit.
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